電力系統中配電網自動化技術的應用探討

閆洋洋

（國網河南省電力公司沁陽市供電公司，河南焦作 454550）

配電網自動化使用自動控制技術、計算機通信技術、電子技術，通過各種技術優化組合，實現在線實時監管，進而提升配電網監控工作的準確性。因為電能的轉換和輸送需要配電網的支持，并且伴隨著社會對供電需求的提升，所以自動化技術的應用也越來越廣泛，因此還可以在技術加持下降低配電網運行管理難度，在電力行業高速發展的背景下，需要進一步加強配電網監控監管力度，通過配電網自動化技術實現實時監管，并根據掌握的數據信息，了解配電網運行存在的安全威脅，有針對地進行系統維修、養護工作，讓用戶可以擁有良好的用電體驗。[1]

1 配電網自動化技術概述

1.1 配電網自動化技術概念

配電網自動化掌握電網結構參數并構建自動化電力管理系統。另一方面，建立智能的網絡運行監管系統，對配電網實現24 小時全程監管，掌握配電網運行狀態，在配電網自動化技術系統處于正常狀態下，通過管理、監測、保護提升配電網管理水平，同時配合執行配電網管理與監測工作。

1.2 配電網自動化技術意義

配電網自動化系統由配電子站、配電主站、配電遠方終端、通信網絡構成（圖1 為配電網自動化系統示意圖）。配電主站在城市調度中心，完成配電裝置內部各子站通信的傳遞工作，配電子站設置于配電站內，通過電力終端設備完成通信服務工作，而配電遠方終端以及通信網絡也是配電網自動化技術系統內部非常重要的組成部分，保證內部信息可以按照工作需要及時傳遞通信信息。

圖1 配電網自動化系統示意圖

2 我國配電網自動化技術應用概況

我國在經濟新常態后，國力得到大幅度增強，在當下我國配電網自動化系統建設已經取得良好的發展，配電網自動化技術系統已在多個城市進行試點建設，從目前掌握的情況中發現配電網自動化系統，僅通過兩條線路或三條線路進行供電傳輸，并沒有從整體結構優化配電網線路，進行輸電工作監控終端掌控力度弱，并且在沒有監控主傳導的前提下，難以讓配電網自動化技術應用效果達到預期要求。[2]

在我國大規模進行電網建設期間，配電網自動化建設成為電力企業在當下積極研究并發展的一項工作，配電網自動化建設其試點也逐漸擴大，雖然目前仍屬于建設試驗階段，但是在實驗過程中用戶可以對配電網線路故障進行智能化跟蹤檢測，但是在此過程中因為忽略配電SCADA、DA 等在其中起到的作用，所以使配電網自動化技術應用效果差強人意，這種情況出現在我國二十世紀九十年代。[3]

在我國進入二十一世紀后，隨著農網改造的快速進行，配電網結構在我國配電網技術高速發展下也發生了巨大的變化，配電網結構逐漸完善同時隨著配電網運行效果的提升，企業配電網結構規模也日益擴大，與之相關的應用軟件逐漸興起，同時軟件功能也日趨完善。在城市進行配電網自動化發展期間，部分用戶根據使用需求對配電網自動化系統進行適當變更，并在最終通過驗收。

我國對配電網自動化技術的關注度與日遞增，與此同時越來越多的技術人員投入到相關領域的研究工作中，使得配電網自動化技術得到極大的發展，進而加快了配電網自動化系統建設速度。在2002 年我國推出《配電網自動化技術系統功能模范》文件，并在其中給出配電網自動化系統行業標準，隨著相關體系的建立以及高速發展，同時大部分用戶也在這段時間中將關注點放在配電網使用性能方面，SCADA、GIS、DA 是否可以同步發展一度成為大眾熱議的話題。[4]隨著配電網的發展，相應技術的融合程度也逐漸上升，技術融合確實在極大程度上提升技術應用效果。目前，對配電網自動化系統進行合理的規劃，并根據目前配電網管理信息系統建設情況，從靜態管理向實施管理功能方向演變，完成SCADA、DA 一體化設計。

在我國科技高速發展的背景下，通信系統向多樣化方向發展，并已日趨成熟，同時載波GPRS、雙絞線、光纖、無線等多種通信方式也在此過程中得到長足的發展。目前，光纖因為其具備的突出優勢，已成為城區配電網自動化通信的介質，用以保障電力系統安全穩定的運行。[5]

3 電力系統中配電網自動化技術的應用

3.1 構建大數據化的工作模式

對于配電網的自動化發展而言，使用大數據技術可以發揮至關重要的作用。在使用大數據時，還需要考慮到智能電網、環境安全、大能源系統等方面的實際應用，例如運用大數據的因果分析手段，可以實現統計分析適用性的改善，亦或是通過大數據統計分析，可以滿足因果分析效率的提升，并且通過分析作為基礎，可以確保服務的優質化處理。

3.2 建立一體化供電模式

在配電網的變電站中，饋線開關和出線保護開關這兩者和實現電網自動化有很大的關聯，必須確保二者相互結合，才能建立起閉合性的電網，而閉合性電網的遠程操作也會更應手，對于實現自動化技術對配電網的有效融入有很大的幫助。

3.3 自動化供電數據收集處理

自動化技術的應用會造成配電網的數據增多，尤其是在城市化發展的大背景下，城鎮用戶的用電需求激增，部分配電網的饋線數量甚至達到了千條以上，智能化、自動化的技術應用會造成配電網數據的并網狀態、有功和無功輸出、發電量、電壓等數據信息海量增長，為此電廠需要采取以虛擬化、分布式計算技術構建出IT 虛擬資源和物理資源集合而形成的數據庫。數據庫整合了各種IT 硬件資源，能實現對海量供電數據的處理、歸納和整合。但是，出于成本考慮，當前的供電數據庫通常是利用1 臺物理機虛擬成多個邏輯虛擬機來實現多個邏輯資源的利用，這使得物理機的數據處理負荷加重，云吞量變少，響應時間減慢。為此，需要設計一種反應速度更快，效率更高的數據存儲方案。目前，國內的技術已經足夠支持高效供電數據存儲方案的開發。建設有數據庫的物理存儲空間和位置來存放各類供電過程中產生的數據，設計人員首先開通CloudTable存儲平臺，填寫部門地址，選擇需要的性能和存儲空間，調整好CloudTabel網絡配置創建虛擬私有云界面和OBS桶，用做自動化平臺的基礎。在使用Hadoop 這一分布式系統架構開發分布式存儲系統和業務系統。

設計人員可通過在所有的變電器終端設備上安裝VMware開發軟件，在物理機上部署ESXi 系統，并通過VMwarevSph ereClient 客戶端對物理機和虛擬機進行統一管理。同時讓數據庫的底層硬件資源以x86 變電器終端設備進行部署，內部數據以交換方式堆疊2 個萬兆交換機，外部數據以獨立訪問交換形式堆疊2 個千兆交換機。然后按照數據庫需要進行封裝和訂制開發，這樣系統將會具備強大的算力和良好的云吞量，實現高效化數據處理。[6]

4 結語

綜上所述，在國民經濟高速發展的背景下，電力企業必須要提升供電質量，了解當下供電工程中出現的供電故障，還需要考慮到斷電對大眾生活工作造成的影響，為了提升供電系統輸電的穩定性，必須對供電系統進行科學的監管，采用配電網自動技術進行自動監測是大部分供電企業頻繁使用的方法，可以掌握配電網實時運行狀態，借助配電網自動化技術掌握配電網運行數據，并根據掌握的數據進行綜合分析，憑借系統分析數據，完成配電網自動化管理工作。

自動化技術在電力系統中的應用，可以借助線路自動監測設備，充分了解供電線路的運行情況，利用自身的優勢分段供電，降低供電故障的概率。因此，配電網自動化技術的積極應用，不僅可以提高配電網的安全性和可靠性，實現電力系統管理的一體化發展，而且可以高度集成各種現代技術，以適應供電監管的不斷變化的要求，解決配電網的安全問題電力建設與經濟建設的矛盾，為電力系統提供穩定的空間和完整的運行空間可靠性和穩定運行。